Передовых практик в области водородной инфраструктуры
Пять важнейших рекомендаций для проектирования водородных систем
Водород является одним из самых перспективных и чистых источников энергии, в том числе электрической. Транспортировка и перемещение материалов, стационарные, передвижные и аварийные генераторы питания используются в самых разных отраслях, с растущим вниманием к данной технологии.
Но для полного раскрытия потенциала водорода, критически важные системы, участвующие в подготовке, транспортировке, хранении и распределении газа, должны быть максимально безопасными и надежными. И что немаловажно, привычные всем отраслевые знания и условия проектирования из нефтегазовой промышленности не всегда возможно применить к водородным системам.
Почему? Водород значительно отличается от классических нефтегазовых сред и, соответственно, требует иных стратегий проектирования надежной инфраструктуры. Исходя из вышесказанного, вот пять ключевых моментов касательно проектирования систем для водородной инфраструктуры:
1. Конечный пользователь
Если не считать бензонасоса, промышленные нефтегазовые системы в основном существуют вне поля зрения обычного потребителя. Как правило, ими занимаются профессионалы.
Водородные системы требуют разработки с учетом специфики их использования.
Однако потенциал водорода в качестве экологически чистого источника энергии приводит к тому, что пользователями водородных систем становятся обычные люди. Рассмотрим транспортировку: Автомобиль на водородных топливных элементах будет заправляться на водородной станции, где владелец заправляет свой автомобиль газом высокого давления через удобную заправочную колонку. Для снижения рисков в отношении безопасности, проектирование водородной инфраструктуры должно учитывать конкретные задачи.
2. Снижение числа потенциальных мест утечки
Частой проблемой может стать риск утечек, поэтому важно свести к минимуму количество таких мест в системе.
Молекулы водорода чрезвычайно малы, и могут пройти даже через самые узкие щели в закрытой системе. Для сравнения, крупным молекулам сырой нефти очень сложно пройти через эти же зазоры. Получается, что традиционная конструкция нефтегазовых систем, как правило, не справляется с задачей герметичного удержания водорода. Уплотнения, материалы и традиционные способы 
Молекулы водорода чрезвычайно малы, и могут
пройти даже через самые узкие щели в закрытой системе.
Сокращение мест утечки водорода означает минимизацию количества отдельных соединений в системе, а также использование надлежащих методов гибки вместо установки еще одного фитинга. Ваш поставщик может помочь вам в подготовке вариантов обучения.
3. Использование нержавеющей стали высокого качества
Поскольку молекулы водорода крайне малы, они могут способствовать возникновению уникальной формы коррозии, известной как водородное охрупчивание – явление, которое снижает пластичность металла и его устойчивость к разрушению и усталости. Следствием этих проблем может стать отказ системы, что приводит к повышению риска для безопасности, увеличению времени простоя и финансовым убыткам.
Но выбор правильного материала может предупредить водородное охрупчивание. Грамотно спроектированная водородная система включает трубки из нержавеющей стали 316, которые характеризуются отличными эксплуатационными показателями и долгим сроком службы.
Выбор правильного материала может предотвратить водородное охрупчивание.
В частности, нержавеющие стали с повышенным содержанием никеля могут обеспечить оптимальную производительность в случае водородных систем. Согласно требованиям Американского общества испытаний и материалов (American Society for Testing and Materials, ASTM), нержавеющая сталь 316 должна содержать как минимум 10% никеля, но для решения особых проблем, связанных с водородом, лучше подходит нержавеющая сталь 316 с содержанием никеля не менее 12%. Никель способствует стабилизации микроструктуры нержавеющей стали, делая ее более стойкой к водородному охрупчиванию.
4. Оптимизация трубных обжимных фитингов
Узлы и компоненты, хорошо зарекомендовавшие себя в нефтегазовой отрасли, могут оказаться не лучшим вариантом для водорода.
Так например, здесь широко используются традиционные конусно-резьбовые фитинги. Но именно они более склонны к утечкам в системе, предназначенной для водорода. Фактически, конусно-резьбовое соединение появилось еще в конце 1800-х годов. На сегодняшний день имеются более современные и эффективные конструкции.
Конусно-резьбовые фитинги могут быть более
склонными к утечкам
в системе, предназначенной
для водорода.
Фитинги серии FK компании Swagelok разработаны специально для использования в водородных системах. Они работают с максимальным давлением до 1050 бар, используются в самых разных отраслях промышленности с момента своего появления, и остаются оптимальным выбором для водородного транспорта, инфраструктуры и многого другого. Предлагаемые вариантами из качественной нержавеющей стали, они являются идеальным выбором для конструктора.
5. Консультации экспертов
Водород – это новый рубеж чистой энергии. Инфраструктурные девелоперы, производители автомобильных комплектующих и другие компании совместно работают над созданием надежных решений, которые будут способствовать развитию отрасли.
И ответы не всегда даются легко. Мы настоятельно советуем работать с поставщиком, который может предложить 
Советуем работать с поставщиком, который может предложить
знания, опыт проектирования и рекомендовать продукцию с учетом специфики водорода.
Именно поэтому компания Swagelok посвятила себя чистой энергии. Мы предлагаем не только критически важные компоненты жидкостных и газовых систем, такие как фитинги, разработанные специально для изоляции водорода, но и знания в области материаловедения и техническую экспертизу. Благодаря полному набору продуктов и услуг для водородных систем мы можем помочь вам создавать решения быстрее, проще и надежнее.
Хотите узнать больше о передовом опыте использования водорода, подборе изделий, стратегиях проектирования, и многом другом? Информационный ресурс Swagelok предоставит вам необходимые средства для успеха в зарождающемся мире водорода.
Статьи по Теме
Все, что нужно знать об автотранспорте на водороде
Для полноценной реализации этой технологии необходимо обеспечить производство автотранспорта на водородном топливе высококачественными компонентами. Вот что необходимо знать для выработки безопасных, надежных и долгосрочных решений для транспортных средств на водороде.
Оптимизируйте электролизеры с помощью жидкостной и газовой системы
В процессе электролиза водорода необходимы надежные жидкостные и газовые системы на входе и выходе. Узнайте о том, как контролировать затраты, повысить уровень безопасности и максимально увеличить производительность с помощью подходящей жидкостной и газовой системы.
Часто задаваемые вопросы: Как предотвратить водородное охрупчивание
Правильный выбор материалов для водородных систем является важнейшим условием долгосрочной перспективы использования водорода в качестве топлива. Узнайте, как выбрать подходящие материалы и предотвратить водородное охрупчивание.